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基于部分同态加密的隐私保护分布式最优潮流

系统与控制 2024-10-28 v2 系统与控制

摘要

配电网代理必须显式地与相邻区域交换并披露其状态,以实现分布式最优潮流调度。然而,这些状态包含各代理的敏感信息,如电压和电流量测。此类量测可能被对手(如其他参与代理或窃听者)推断。为解决该问题,我们提出一种基于部分同态加密(PHE)的隐私保护分布式最优潮流(OPF)算法。首先,我们利用交替方向乘子法(ADMM)以分布式方式求解OPF,从而ADMM的对偶更新可由PHE加密。我们进一步以1\ell_1范数正则化松弛ADMM原始更新的增广项。此外,我们将带1\ell_1范数正则化的松弛ADMM转化为半定规划(SDP),并证明该转化是精确的。该SDP仅需来自相邻代理的符号消息即可本地求解,从而保护原始更新的隐私。最后,我们严格证明了所提算法的隐私保护保证。数值案例研究验证了所提方法的有效性与精确性。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.08395,
  title  = {Privacy-Preserving Distributed Optimal Power Flow with Partially Homomorphic Encryption},
  author = {Tong Wu and Changhong Zhao and Ying-Jun Angela Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.08395},
  year   = {2024}
}

备注

This work has been accepted by the IEEE for possible publication